2025届高三化学一轮复习 专题十四 无机非金属材料

2024——2025年解密高考化学大一轮复习精讲案 第四章 非金属及其化合物 专题十四 无机非金属材料 第一板块 课标要求与化学核心素养 课标要求 化学核心素养 1. 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解碳、硅及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。 2. 结合实例认识碳、硅及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。 3. 认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 宏观辨识与微观探析 科学探究与创新意识 科学精神与社会责任 第二板块 必备知识，强基固本 考点一　　碳族元素　硅和二氧化硅 1．碳族元素概述 (1)碳、硅、锗、锡、铅均属于_______元素，又称碳族元素，其价电子排布式为________。 (2)碳的单质 ①碳单质的存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为____________。 ②几种单质的结构特点 金刚石：____________空间网状结构；石墨：平面____________层状结构，C60是由60个碳原子形成的足球状分子晶体。 (3) 碳的氧化物 物质 CO CO2 物理性质 化学性质 还原性： 酸性氧化物的通性： 氧化性： 2．硅单质 3．二氧化硅 4.硅酸及硅酸盐 (1)硅酸的性质与用途 (2)硅酸盐 ①定义：由 、 和 元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。 ②表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，常用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)写成 ，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成 。 ③硅酸钠(Na2SiO3) ☑白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称 ，有 ，水溶液显 性。 ☑与较强的酸反应，如与盐酸反应的化学方程式为 ；与 CO2 水溶液反应的化学方程式为 。 ☑用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。 考点二　无机非金属材料 1．常见硅酸盐材料比较 水泥 玻璃 陶瓷 生产原料 石灰石、黏土 纯碱、石灰石、石英 黏土 主要设备 水泥回转窑 玻璃窑 陶瓷窑 2.新型无机非金属材料 (1)高温结构陶瓷，如SiC、BN、Si3N4、Al2O3等。 (2)碳纳米材料 ①类型：富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。 ②用途：在能源、信息、医药等领域有广阔的应用前景。 (3)特殊功能的含硅材料 ①碳化硅共价晶体，具有金刚石结构，可用作磨料。 ②含硅元素4%的硅钢具有导磁性。 考点一　　碳族元素　硅和二氧化硅 1．工业制备高纯硅的主要过程如下： 石英砂粗硅SiHCl3高纯硅 下列说法错误的是（　　） A. 制备粗硅的反应方程式为SiO2+2CSi+2CO↑ B. 1molSi含Si-Si键的数目约为4×6.02×1023 C. 原料气HCl和H2应充分去除水和氧气 D. 生成SiHCl3的反应为熵减过程 2．下列说法正确的是( ) A. 因为HF与SiO2反应，故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 B. 下列转化在一定条件下能够实现：SiO2SiCl4 Si C. SiO2既能和NaOH溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物 D. Si和SiO2都用于制造光导纤维 3．下列关于SiO2的叙述正确的是( ) ①SiO2能与水反应生成硅酸 ②SiO2对应的水化物是可溶性弱酸 ③硅原子和碳原子的最外层电子数相同，SiO2和CO2的分子结构也相同 ④SiO2既能与氢氧化钠溶液反应又能与氢氟酸反应，故SiO2是两性氧化物 ⑤SiO2中硅元素为+4价，故SiO2具有氧化性 ⑥在SiO2中，每个硅原子结合2个氧原子 A. ①③⑤ B. ①②④⑥ C. ③ D. ⑤ 4．氧化镁是优质的耐高温材料。某兴趣小组利用菱镁矿(主要成分为MgCO3，还含有少量SiO2、Al2O3等杂质)设计制备氧化镁的流程如图： (1)步骤(Ⅰ)中分离操作的名称是___________； (2)步骤(I)分离出的滤渣中主要含有_______，它属于______(填“酸性”或“碱性”)氧化物； (3)滤液Y中的阴离子除了含OH－、Cl－外还有___________； (4)写出步骤(II)生成Mg(OH)2的离子方程式：_________。 5．高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下： （1）工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为_______。当有 1molC参与反应时，该反应转移的电子数是_______。 （2）有关物质的熔沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_______。 物质 Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4 熔点/℃ 1410 -70.4 -126.5 -122 -118 -114.2 -185 沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9 （3）还原炉中发生的化学反应方程式为：_______。 （4）上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外，还有_______。 （5）关于硅及其相关化合物的叙述正确的是_______。 A．自然界中存在天然游离的硅单质 B．已知C与Si属于主族元素，由于CO2+H2O=H2CO3，用类比法得知，SiO2+H2O=H2SiO3 C．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，具有粘性和耐高温，可以作为木材的粘合剂和防火材料 D．硅元素在金属与非金属的分界线处，因此具有弱的导电性，一般可用于作为半导体材料 E.光导纤维的主要成分是SiO2 F.玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品 考点二　无机非金属材料 1．近年来我国航天技术迅猛发展，天宫、问天、神舟、天问等体现了中国科技的强大，下列说法错误的是（　　） A. 中国空间站的“问天”实验舱采用了砷化镓太阳电池片，砷化镓具有良好的导电性 B. “天宫”空间站的太阳电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网，二者均为无机非金属材料 C. 神舟十四号顺利发射、“天宫课堂”在中国空间站开讲，在太空失重状态下，“水油分离实验”中，分液静置不可实现水和油的分离 D. 负责执行中国第一次火星探测任务的“天问一号”火星车，使用的热控保温材料纳米气凝胶可产生丁达尔效应 2．化学推动着社会的进步和科技的创新。下列说法错误的是（　　） A. 《吕氏春秋别类》中“金（即铜）柔锡柔，合两柔则钢”，体现合金硬度的特性 B. 汽车排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2，但不利于酸雨的防治 C. “天和核心舱”电推进系统中的腔体采用的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料 D. 北京冬奥会手持火炬“飞扬”在出口处喷涂含碱金属的焰色剂，实现了火焰的可视性 3．化学科技的进步，理应得到人类的密切关注。下列说法中，正确的是（　　） A. 新型半导体“单层聚合C60”是新型有机高分子材料 B. 无铅储能陶瓷铌酸银（AgNbO3）基陶瓷属于传统无机非金属材料 C. 全氟烷（PFAS）被列入新的污染物检测标准，是因为其难以降解且有毒性 D. 无定型碳酸钙水通道技术将CaCO3•H2O转化为CaCO3，此过程为物理变化 4．党的二十大报告提出，要集聚力量进行原创性引领性科技攻关，坚决打赢关键核心技术攻坚战。 下列关于我国科技成果说法不正确的是 A. “应变玻璃”使用的材料镁钪合金属于金属材料 B. JD-1紫外光固化树脂属于新型无机非金属材料 C. 蛟龙号载人潜水器使用的钛合金的熔点低于单质钛 D. 东方超环(人造太阳)使用的2H (氘)、3H (氚)是不同的核素 5．近年来我国航天技术迅猛发展，天宫、问天、神舟、天问等体现了中国科技的强大，下列说法错误的是（　　） A. 中国空间站的“问天”实验舱采用了砷化镓太阳电池片，砷化镓具有良好的导电性 B. “天宫”空间站的太阳电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网，二者均为无机非金属材料 C. 神舟十四号顺利发射、“天宫课堂”在中国空间站开讲，在太空失重状态下，“水油分离实验”中，分液静置不可实现水和油的分离 D. 负责执行中国第一次火星探测任务的“天问一号”火星车，使用的热控保温材料纳米气凝胶可产生丁达尔效应 第三板块 素养评价 真题演练 1．[2024年贵州高考真题]历史文物见证了中华民族共同体在发展中的交往交流交融。下列贵州出土的文物中主要由天然高分子材料制成的是( ) 选项 A B C D 文物图示 选项 青陶罐 带盖铜托杯 鹭鸟纹蜡染百褶裙 九凤三龙嵌宝石金冠 2．[2024年广东高考真题]嘀嗒嘀嗒，时间都去哪儿了！计时器的发展史铭刻着化学的贡献。下列说法不正确的是( ) A.制作日晷圆盘的石材，属于无机非金属材料 B.机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金 C.基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为 D.目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，的质子数为55 3．[2024年山东高考真题]中国书画是世界艺术瑰宝，古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是( ) A.竹管、动物尾毫→湖笔 B.松木→油烟→徽墨 C.楮树皮→纸浆纤维→宣纸 D.端石→端砚 4．[2024年山东高考真题]下列物质均为共价晶体且成键结构相似，其中熔点最低的是( ) A.金刚石（C） B.单晶硅（） C.金刚砂（） D.氮化硼（，立方相） 5．[2024年湖北高考真题]劳动人民的发明创造是中华优秀传统文化的组成部分。下列化学原理描述错误的是( ) 发明 关键操作 化学原理 A 制墨 松木在窑内焖烧 发生不完全燃烧 B 造纸 草木灰水浸泡树皮 促进纤维素水解 C 陶瓷 黏土高温烧结 形成新的化学键 D 火药 硫磺、硝石和木炭混合，点燃 发生氧化还原反应 6．[2024年浙江高考真题]中的原子均通过杂化轨道成键，与溶液反应元素均转化成。下列说法不正确的是( ) A.分子结构可能是 B.与水反应可生成一种强酸 C.与溶液反应会产生 D.沸点低于相同结构的 7．[2024年全国高考真题]文物见证历史，化学创造文明。东北三省出土的下列文物据其主要成分不能与其他三项归为一类的是( ) A.金代六曲葵花婆金银盏 B.北燕鸭形玻璃注 C.汉代白玉耳杯 D.新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐 8.（2023·湖北）工业制备高纯硅的主要过程如下： 下列说法错误的是 A. 制备粗硅的反应方程式为 B. 含键的数目约为 C. 原料气和应充分去除水和氧气 D. 生成的反应为熵减过程 9.（2023·广东） “高山流水觅知音”。下列中国古乐器中，主要由硅酸盐材料制成的是 (    ) A.九霄环佩木古琴 B.裴李岗文化骨笛 C.商朝后期陶埙 D.曾侯乙青铜编钟 10.（2023·广东）建设美丽乡村，守护中华家园，衣食住行皆化学。下列说法正确的是(    ) A. 千家万户通光纤，光纤的主要材质为 B. 乡村公路铺沥青，沥青属于天然无机材料 C. 美容扮靓迎佳节，化妆品中的甘油难溶于水 D. 均衡膳食助健康，主食中的淀粉可水解为葡萄糖 11.（2022·浙江）下列说法不正确的是(    ) A. 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维 B. 高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明 C. 氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料 D. 用石灰右石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏 11.（2022·湖南）铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下： 下列说法错误的是（ ） A. 不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B. 采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C. 合成槽中产物主要有和 D. 滤液可回收进入吸收塔循环利用 12.（2022·广东）广东一直是我国对外交流的重要窗口，馆藏文物是其历史见证。下列文物主要由硅酸盐制成的是(    ) 文物 选项 A.南宋鎏金饰品 B.蒜头纹银盒 C.广彩瓷咖啡杯 D.铜镀金钟座 13.（2021·浙江）铝硅酸盐型分子筛中有许多笼状空穴和通道如图，其骨架的基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体，化学组成可表示为代表金属离子。下列推测不正确的是（ ） A. 常采用水玻璃、偏铝酸钠在强酸溶液中反应后结晶制得分子筛 B. 若，则为二价阳离子 C. 调节硅铝比的值，可以改变分子筛骨架的热稳定性 D. 分子筛中的笼状空穴和通道，可用于筛分分子 14.（2021·重庆）“垃圾分类记心上，魅力山城新时尚”，下列可回收物中，主要成分为无机非金属材料的是(    ) A. 普通玻璃 B. 不锈钢锅 C. 矿泉水瓶 D. 棉麻织物 15.（2021·福建）建盏是久负盛名的陶瓷茶器，承载着福建历史悠久的茶文化。关于建盏，下列说法错误的是(    ) A. 高速烧结过程包含复杂的化学变化 B. 具有耐酸碱腐蚀、不易变形的优点 C. 制作所用的黏土原料是人工合成的 D. 属硅酸盐产品，含有多种金属元素 16．[2024年甘肃高考真题]是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。 （1）由制备： 已知 时，由制备硅________（填“吸”或“放”）热________。升高温度有利于制备硅的原因是________。 （2）在催化剂作用下由粗硅制备：。，密闭容器中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与和气体反应，转化率随时间的变化如下图所示： ①，经方式________处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率________。 ②当反应达平衡时，的浓度为________，平衡常数K的计算式为________。 ③增大容器体积，反应平衡向________移动。 第四板块 专题演练 模拟提升 1．[2025届·长沙市第一中学·模拟考试]下列文物的主要成分不同于其他三种的是( ) A.双面神人青铜面具 B.元代青花带盖瓷梅瓶 C.元代“阳平治都功印”铭玉印 D.屈蹲羽人活环玉佩饰 2．[2025届·广西·模拟考试联考]2024年7月3日，神舟十八号宇航员成功完成舱外巡检任务。下列说法正确的是( ) A.制做太空机械臂的铝合金、钓合金硬度比其成分金属都高 B.实验舱采用的砷化镓太阳能电池，能将化学能转化为电能 C.空间站用于数据处理的芯片的主要成分为二氧化硅 D.制做整流罩工作平台的碳纤维属于有机高分子材料 3．[2024届·湖北·模拟考试联考]西汉时期的青铜雁鱼缸灯造型古朴优雅、精致独特，不仅可以挡风和调节灯光强度，更有着无烟除尘的环保奇效，将中国古代灯具柔美典雅、巧夺天工的神韵展现得淋漓尽致。下列说法正确的是( ) A.汉代灯具多以油脂为燃料，油脂属于烃 B.灯油燃烧产生的黑烟主要成分是炭黑 C.青铜器深埋于地下生锈是生成了氧化铜 D.青铜是我国使用最早的合金，熔点比纯铜高 4．[2024届·江苏盐城·模拟考试联考]中华古诗词精深唯美，下列有关说法不正确的是( ) A.“百宝都从海舶来，玻璃大镜比门排”：制玻璃的原料之一可用作制光导纤维 B.“纷纷灿烂如星陨，赫赫喧豗似火攻”：烟花利用的“焰色反应”属于化学变化 C.“独忆飞絮鹅毛下，非复青丝马尾垂”：鉴别丝和飞絮可用灼烧的方法 D.“粉身碎骨全不怕，要留清白在人间”：有化学能和热能的相互转化 5．[2023年江苏高考真题]我国提出2060年实现碳中和的目标，体现了大国担当。碳中和中的碳是指( ) A.碳原子 B.二氧化碳 C.碳元素 D.含碳物质 6．[2024届·江苏常州·模拟考试联考]第19届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。下列说法不正确的是( ) A.会场“莲花碗”（如图）采取自然采光方式有利于实现“碳中和” B.火炬“薪火”使用的1070铝合金具有硬度高、耐高温的特点 C.吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅 D.特许商品“亚运莲花尊”的艺术载体青瓷属于无机非金属材料 7．[2024春·高一·新疆伊犁哈萨克自治州·月考校考]化学为生活创造美。下列说法正确的是( ) A.使用天然气煮饭取暖，利用了天然气燃烧释放的热量 B.节日里的烟花表演利用了焰色反应，焰色反应属于化学变化 C.游泳池里定期添加硫酸铜，主要目的是使池水更美丽梦幻 D.用氢氟酸在玻璃上雕刻花纹，利用了氢氟酸的强酸性 8．[2024届·湖南衡阳·模拟考试校考]近年来我国航天航空事业飞速发展，下列有关叙述正确的是( ) A.神舟十四号载人飞船发射过程中火箭点火产生动力的原理源于氧化还原反应 B.返回舱降落过程中使用了芳纶纤维制作的降落伞绳，降落伞绳是高强度的合金钢 C.太阳电池翼所使用的“碳纤维”（由聚丙烯腈经碳化而成）与金刚石互为同位素 D.“天问一号”实验舱所使用的铝合金熔点高于其各组分金属 9．[2025届·江苏南通·模拟考试联考]中国“天宫”空间站运用的“黑科技”很多，下列对所涉及物质的性质描述错误的是( ) A.被誉为“百变金刚”的太空机械臂主要成分为铝合金 B.“问天”实验舱采用了砷化镓太阳电池片，砷化镓具有良好的导电性 C.核心舱配置的离子推进器以氙和氩气作为推进剂，氙和氩属于稀有气体 D.太阳电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网，二者均为无机非金属材料 10．[2025届·江苏南通·模拟考试联考]“增蓝天，保碧水，护净土”，江苏省正加快推进生态环境治理现代化建设。下列叙述正确的是( ) A.推广使用煤气化和液化技术，获得清洁燃料和化工原料 B.在一定条件下，选择合适的催化剂将氧化为甲酸 C.铵态氮肥使用时要深施覆土，是因为铵态氮肥易氧化变质 D.纳米铁粉可以通过吸附作用高效地除去被污染水体中的等重金属离子 11．[2025届·河北·模拟考试]2024年央视“3•15晚会”曝光了一些不法商家危害消费者权益的违法侵权行为，下列与化学有关的STSE热点问题的说法正确的是( ) A.“神乎其神的听花酒”添加的“高科技物质”凉味剂，实际是常见薄荷中的提取物薄荷脑，结构简式为，属于芳香族化合物 B.“不防火的防火玻璃”，就是普通的钢化玻璃贴个“防火玻璃”的标签，防火玻璃是在钢化玻璃中间灌注含有水玻璃的膨胀阻燃黏结剂，其中水玻璃为纯净物 C.“灭不了火的灭火器”，干粉灭火剂的成分为磷酸二氢铵、硫酸铵等，不法商家刻意降低磷酸二氢铵含量，降低生产成本非法牟利，其中属于酸式盐 D.“令人不安的宝马转动轴”，转动轴异响原因经技术核查发现，宝马部分车型选择钢质转动轴替代碳纤维材质转动轴，其中碳纤维材质属于有机高分子材料 12．[2024届·河南·模拟考试联考]绿色甲醇（）是2023杭州亚运会主火炬燃料，已知绿色甲醇生态示意图如下： 下列叙述正确的是( ) A.太阳能、风能、核能均为可再生能源 B.从工业烟气中捕集一定发生氧化还原反应 C.转化为过程中碳原子杂化类型由转化为 D.将煤气化，有利于提供更多的能量，而且有效地减少的产生 13．[2024届·河南·模拟考试联考]化学科学与我国取得的科技成果息息相关。下列说法正确的是( ) A.飞船核心舱太阳能电池采用砷化镓(GaAs)材料，GaAs属于金属材料 B.科学家研制的高效钙钛矿太阳能电池与硅太阳能电池的能量转换形式相同 C.甘油和高级脂肪酸合成油脂是有机小分子向有机高分子的转变 D.飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料，属于分子晶体 14．[2025届·湖北·模拟考试]材料的发展体现了“中国技术”和“中国力量”。下列说法正确的是( ) A.生产集成电路底板的酚醛树脂属于聚酯类化合物 B.钢的熔点比铁高，硬度比铁大，而铁的用途更广泛 C.量子通信材料螺旋碳纳米管TEM属于胶体分散系，该材料具有较强的吸附能力 D.在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能，因而，稀土元素又被称为“冶金工业的维生素” 15．[2024秋·高三·江西宜春·开学考试校考]神舟十六号载人飞船展示了中国航天事业的强大实力和技术水平。下列叙述错误的是( ) A.空间站的砷化镓太阳能电池是将化学能转化为电能 B.飞船使用的隔热层属于新型无机非金属材料 C.空间站存储器所用的材料石墨烯与互为同素异形体 D.飞船核心器件之一的石英晶体属于共价晶体 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024——2025年解密高考化学大一轮复习精讲案 第四章 非金属及其化合物 专题十四 无机非金属材料 第一板块 课标要求与化学核心素养 课标要求 化学核心素养 1. 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解碳、硅及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。 2. 结合实例认识碳、硅及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。 3. 认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 宏观辨识与微观探析 科学探究与创新意识 科学精神与社会责任 第二板块 必备知识，强基固本 考点一　　碳族元素　硅和二氧化硅 1．碳族元素概述 (1)碳、硅、锗、锡、铅均属于_______元素，又称碳族元素，其价电子排布式为________。 (2)碳的单质 ①碳单质的存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为____________。 ②几种单质的结构特点 金刚石：____________空间网状结构；石墨：平面____________层状结构，C60是由60个碳原子形成的足球状分子晶体。 (3) 碳的氧化物 物质 CO CO2 物理性质 化学性质 还原性： 酸性氧化物的通性： 氧化性： 2．硅单质 3．二氧化硅 4.硅酸及硅酸盐 (1)硅酸的性质与用途 (2)硅酸盐 ①定义：由 、 和 元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。 ②表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，常用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)写成 ，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成 。 ③硅酸钠(Na2SiO3) ☑白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称 ，有 ，水溶液显 性。 ☑与较强的酸反应，如与盐酸反应的化学方程式为 ；与 CO2 水溶液反应的化学方程式为 。 ☑用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。 考点二　无机非金属材料 1．常见硅酸盐材料比较 水泥 玻璃 陶瓷 生产原料 石灰石、黏土 纯碱、石灰石、石英 黏土 主要设备 水泥回转窑 玻璃窑 陶瓷窑 2.新型无机非金属材料 (1)高温结构陶瓷，如SiC、BN、Si3N4、Al2O3等。 (2)碳纳米材料 ①类型：富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。 ②用途：在能源、信息、医药等领域有广阔的应用前景。 (3)特殊功能的含硅材料 ①碳化硅共价晶体，具有金刚石结构，可用作磨料。 ②含硅元素4%的硅钢具有导磁性。 【答案】 考点一　　碳族元素　硅和二氧化硅 1． (1)第ⅣA族 ns2np2　(2)①同素异形体　②正四面体　正六边形 （3） 无色气体、有毒、难溶于水 无色无味的气体，能溶于水，固态CO2俗称干冰 CO2+H2OH2CO3或 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 或 2．硅酸盐　氧化物　2C＋SiO2Si＋2CO↑ 3．高　大　Na2SiO3＋H2O　CaSiO3　Na2SiO3＋CO2↑　SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O　光导纤维 4. (2)①硅 氧 金属元素 ② Na2O·SiO2 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O。 ③ 水玻璃 黏性 碱 Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓ Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。 考点一　　碳族元素　硅和二氧化硅 1．工业制备高纯硅的主要过程如下： 石英砂粗硅SiHCl3高纯硅 下列说法错误的是（　　） A. 制备粗硅的反应方程式为SiO2+2CSi+2CO↑ B. 1molSi含Si-Si键的数目约为4×6.02×1023 C. 原料气HCl和H2应充分去除水和氧气 D. 生成SiHCl3的反应为熵减过程 【答案】B 【解析】 A．制备粗硅的反应是焦炭和二氧化硅高温反应生成粗硅和一氧化碳，反应的化学方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑，故A正确； B．1molSi含Si-Si键的数目约为2×6.02×1023，故B错误； C．SiHCl3和水蒸气反应，硅和氧气反应，原料气HCl和H2应充分去除水和氧气，故C正确； D．生成SiHCl3的反应为Si+3HClSiHCl3+H2，反应为气体体积减小的反应，为熵减过程，故D正确； 故选：B。 2．下列说法正确的是( ) A. 因为HF与SiO2反应，故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 B. 下列转化在一定条件下能够实现：SiO2SiCl4 Si C. SiO2既能和NaOH溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物 D. Si和SiO2都用于制造光导纤维 【答案】A 【解析】 A．HF与SiO2反应，SiO2+HF=SiF4+H2O，故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记，故A正确； B．SiO2只溶于HF，不溶于盐酸，SiO2SiCl4的转化过程不能实现，故B错误； C．HF与SiO2反应体现的是HF的特性，SiO2与其他的酸不反应，不是两性氧化物，故C错误； D．Si单质是良好的半导体材料，用于制造晶体管，SiO2用于制造光导纤维，故D错误； 答案选A。 3．下列关于SiO2的叙述正确的是( ) ①SiO2能与水反应生成硅酸 ②SiO2对应的水化物是可溶性弱酸 ③硅原子和碳原子的最外层电子数相同，SiO2和CO2的分子结构也相同 ④SiO2既能与氢氧化钠溶液反应又能与氢氟酸反应，故SiO2是两性氧化物 ⑤SiO2中硅元素为+4价，故SiO2具有氧化性 ⑥在SiO2中，每个硅原子结合2个氧原子 A. ①③⑤ B. ①②④⑥ C. ③ D. ⑤ 【答案】D 【解析】 ①SiO2不与水反应； ②SiO2对应的水化物H2SiO3(弱酸)不溶于水； ③SiO2晶体中不存在单个的SiO2分子，且每个硅原子与4个氧原子结合，而二氧化碳分子中1个碳原子与1个氧原子形成两条共价键，结构式为O=C=O，所以二者的分子结构不同； ④二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，没有盐生成，与碱反应生成盐和水，所以二氧化硅属于酸性氧化物，不属于两性氧化物； ⑤SiO2具有弱氧化性，如高温条件下被碳还原制取粗硅：SiO2+2CSi+2CO↑； ⑥SiO2晶体中不存在单个的SiO2分子，且每个硅原子与4个氧原子结合； 结合以上分析可知，不正确的有①②③④⑥，只有⑤正确； 故选D。 4．氧化镁是优质的耐高温材料。某兴趣小组利用菱镁矿(主要成分为MgCO3，还含有少量SiO2、Al2O3等杂质)设计制备氧化镁的流程如图： (1)步骤(Ⅰ)中分离操作的名称是___________； (2)步骤(I)分离出的滤渣中主要含有_______，它属于______(填“酸性”或“碱性”)氧化物； (3)滤液Y中的阴离子除了含OH－、Cl－外还有___________； (4)写出步骤(II)生成Mg(OH)2的离子方程式：_________。 【答案】（1）过滤 （2）SiO2 酸性 （3）[Al(OH)4]- （4）Mg2++2OH－=Mg(OH)2 【解析】 菱镁矿（主要成分为MgCO3，还含有少量SiO2、Al2O3等杂质）加入足量盐酸，滤渣为SiO2，滤液X主要含有氯化镁、氯化铝，加入足量NaOH溶液，滤液Y含有NaAlO2，生成的氢氧化镁沉淀，灼烧可生成MgO，以此解答该题。 (1)步骤(Ⅰ)用于分离固体和液体，应为过滤操作，故答案为：过滤； (2)滤渣主要含有SiO2，属于酸性氧化物，故答案为：SiO2；酸性； (3)由以上分析可知滤液Y中的阴离子除了含OH−、Cl−外还有[Al(OH)4]-，故答案为：[Al(OH)4]-； (4)步骤(II)中镁离子和氢氧根离子反应生成Mg(OH)2沉淀，离子方程式为：Mg2++2OH－=Mg(OH)2，故答案为：Mg2++2OH－=Mg(OH)2。 5．高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下： （1）工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为_______。当有 1molC参与反应时，该反应转移的电子数是_______。 （2）有关物质的熔沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_______。 物质 Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4 熔点/℃ 1410 -70.4 -126.5 -122 -118 -114.2 -185 沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9 （3）还原炉中发生的化学反应方程式为：_______。 （4）上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外，还有_______。 （5）关于硅及其相关化合物的叙述正确的是_______。 A．自然界中存在天然游离的硅单质 B．已知C与Si属于主族元素，由于CO2+H2O=H2CO3，用类比法得知，SiO2+H2O=H2SiO3 C．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，具有粘性和耐高温，可以作为木材的粘合剂和防火材料 D．硅元素在金属与非金属的分界线处，因此具有弱的导电性，一般可用于作为半导体材料 E.光导纤维的主要成分是SiO2 F.玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品 【答案】（1） SiO2+2CSi+2CO↑ 2NA （2）蒸馏 （3）SiHCl3+H2Si+3HCl （4）H2、HCl （5）CDEF 【解析】工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅，在流化床反应器中粗硅与HCl反应生成SiHCl3等，还原炉中氢气还原SiHCl3得到高纯硅。 （1）工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为 SiO2+2CSi+2CO↑，C的化合价从0升高为+2价，故当有 1molC参与反应时，该反应转移的电子数是2NA。 （2）比较SiCl4、SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl等物质的沸点，可得常温下SiCl4、SiHCl3为液体，SiH2Cl2、SiH3Cl为气体，沉降除去产物中的固体后，冷凝得到SiCl4、SiHCl3的混合液体，再进行蒸馏可分离二者。 （3）还原炉中氢气还原SiHCl3得到纯硅，发生的化学反应方程式为：SiHCl3+H2Si+3HCl。 （4）粗硅与HCl发生反应Si+3HClSiHCl3+H2，生成氢气，还原炉中氢气还原SiHCl3得到纯硅，发生反应：SiHCl3+H2Si+3HCl，则上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外，还有H2、HCl。 （5）A．硅元素为亲氧元素，在自然界中主要以硅的氧化物和硅酸盐存在，故A错误； B．SiO2难溶于水，也不与水反应，故B错误； C．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，具有粘性和耐高温，可以作为木材的粘合剂和防火材料，故C正确； D．硅元素在金属与非金属的分界线处，因此具有弱的导电性，一般可用于作为半导体材料，故D正确； E．光导纤维的主要成分是SiO2，故E正确； F．玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品，故F正确；故选CDEF。 考点二　无机非金属材料 1．近年来我国航天技术迅猛发展，天宫、问天、神舟、天问等体现了中国科技的强大，下列说法错误的是（　　） A. 中国空间站的“问天”实验舱采用了砷化镓太阳电池片，砷化镓具有良好的导电性 B. “天宫”空间站的太阳电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网，二者均为无机非金属材料 C. 神舟十四号顺利发射、“天宫课堂”在中国空间站开讲，在太空失重状态下，“水油分离实验”中，分液静置不可实现水和油的分离 D. 负责执行中国第一次火星探测任务的“天问一号”火星车，使用的热控保温材料纳米气凝胶可产生丁达尔效应 【答案】A 【解析】 A．砷化镓是半导体材料，砷化镓没有良好的导电性，故A错误； B．碳纤维框架和玻璃纤维网是无机非金属材料，故B正确； C．在太空失重状态下，“水油分离实验“中，分液静置不可以实现水和油的分离，故C正确； D．纳米气凝胶是胶体，可产生丁达尔效应，故D正确； 故选：A。 2．化学推动着社会的进步和科技的创新。下列说法错误的是（　　） A. 《吕氏春秋别类》中“金（即铜）柔锡柔，合两柔则钢”，体现合金硬度的特性 B. 汽车排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2，但不利于酸雨的防治 C. “天和核心舱”电推进系统中的腔体采用的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料 D. 北京冬奥会手持火炬“飞扬”在出口处喷涂含碱金属的焰色剂，实现了火焰的可视性 【答案】B 【解析】 A．合两柔则钢，可知合金的硬度大于成分金属，故A正确； B．汽车排气管上装有催化转化器，将CO和NO转化为N2和CO2，有利于减少氮氧化物的排放，能减少硝酸型酸雨的形成，故B错误； C．氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料，故C正确； D．喷涂碱金属的目的是利用焰色反应让火焰可视，故D正确； 故选：B。 3．化学科技的进步，理应得到人类的密切关注。下列说法中，正确的是（　　） A. 新型半导体“单层聚合C60”是新型有机高分子材料 B. 无铅储能陶瓷铌酸银（AgNbO3）基陶瓷属于传统无机非金属材料 C. 全氟烷（PFAS）被列入新的污染物检测标准，是因为其难以降解且有毒性 D. 无定型碳酸钙水通道技术将CaCO3•H2O转化为CaCO3，此过程为物理变化 【答案】C 【解析】 A．有机高分子化合物的相对分子质量在一万以上，单层聚合C60不是有机高分子材料，故A错误； B．无铅储能陶瓷铌酸银（AgNbO3）基陶瓷属于新型无机非金属材料，故B错误； C．全氟烷（PFAS）被列人新的污染物检测标准，是因为其难以降解且有毒性，故C正确； D．CaCO3•H2O转化为CaCO3的过程有新物质生成，为化学变化，故D错误； 故选：C。 4．党的二十大报告提出，要集聚力量进行原创性引领性科技攻关，坚决打赢关键核心技术攻坚战。 下列关于我国科技成果说法不正确的是 A. “应变玻璃”使用的材料镁钪合金属于金属材料 B. JD-1紫外光固化树脂属于新型无机非金属材料 C. 蛟龙号载人潜水器使用的钛合金的熔点低于单质钛 D. 东方超环(人造太阳)使用的2H (氘)、3H (氚)是不同的核素 【答案】B 【解析】A．金属材料包括金属和合金，“应变玻璃”使用的镁钪合金属于金属材料，选项A正确； B．JD-1紫外光固化树脂属于有机高分子材料，选项B错误； C．合金的熔点一般低于成分金属的熔点。蛟龙号载人潜水器使用的钛合金的熔点低于单质钛，选项C正确； D．2H (氘)、3H (氚)是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素，选项D正确； 答案选Ｂ。 5．近年来我国航天技术迅猛发展，天宫、问天、神舟、天问等体现了中国科技的强大，下列说法错误的是（　　） A. 中国空间站的“问天”实验舱采用了砷化镓太阳电池片，砷化镓具有良好的导电性 B. “天宫”空间站的太阳电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网，二者均为无机非金属材料 C. 神舟十四号顺利发射、“天宫课堂”在中国空间站开讲，在太空失重状态下，“水油分离实验”中，分液静置不可实现水和油的分离 D. 负责执行中国第一次火星探测任务的“天问一号”火星车，使用的热控保温材料纳米气凝胶可产生丁达尔效应 【答案】A 【解析】 A．砷化镓是半导体材料，砷化镓没有良好的导电性，故A错误； B．碳纤维框架和玻璃纤维网是无机非金属材料，故B正确； C．在太空失重状态下，“水油分离实验“中，分液静置不可以实现水和油的分离，故C正确； D．纳米气凝胶是胶体，可产生丁达尔效应，故D正确； 故选：A。 第三板块 素养评价 真题演练 1．[2024年贵州高考真题]历史文物见证了中华民族共同体在发展中的交往交流交融。下列贵州出土的文物中主要由天然高分子材料制成的是( ) 选项 A B C D 文物图示 选项 青陶罐 带盖铜托杯 鹭鸟纹蜡染百褶裙 九凤三龙嵌宝石金冠 【答案】C 【解析】 A.青陶罐属于无机非金属材料，A不符合题意； B.带盖铜托杯成分为铜合金，属于金属材料，B不符合题意； C.鹭鸟纹蜡染百褶裙是由棉麻制成的，属于天然高分子材料，C符合题意； D.九凤三龙嵌宝石金冠是明代时期金器文物，主要为金属材料，D不符合题意； 故选C。 2．[2024年广东高考真题]嘀嗒嘀嗒，时间都去哪儿了！计时器的发展史铭刻着化学的贡献。下列说法不正确的是( ) A.制作日晷圆盘的石材，属于无机非金属材料 B.机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金 C.基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为 D.目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，的质子数为55 【答案】C 【解析】 A.制作日晷圆盘的石材主要为大理石，属于无机非金属材料，A正确； B.由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的混合物称为合金，机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金，B正确； C.基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为SiO2，C错误； D.目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，的质量数为135，质子数为55，D正确； 3．[2024年山东高考真题]中国书画是世界艺术瑰宝，古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是( ) A.竹管、动物尾毫→湖笔 B.松木→油烟→徽墨 C.楮树皮→纸浆纤维→宣纸 D.端石→端砚 【答案】B 【解析】 A.湖笔，以竹管为笔杆，以动物尾毫为笔头制成，不涉及氧化还原反应，A不符合题意； B.松木中的C元素主要以有机物的形式存在，徽墨主要为C单质，存在元素化合价的变化，属于氧化还原反应，B符合题意； C.宣纸，以楮树皮为原料，得到纸浆纤维，从而制作宣纸，不涉及氧化还原反应，C不符合题意； D.端砚以端石为原料经过采石、维料、制璞、雕刻、磨光、配盒等步骤制成，不涉及氧化还原反应，D不符合题意； 故选B。 4．[2024年山东高考真题]下列物质均为共价晶体且成键结构相似，其中熔点最低的是( ) A.金刚石（C） B.单晶硅（） C.金刚砂（） D.氮化硼（，立方相） 【答案】B 【解析】 金刚石（C）、单晶硅（Si）、金刚砂（SiC）、立方氮化硼（BN），都为共价晶体，结构相似，则原子半径越大，键长越长，键能越小，熔沸点越低，在这几种晶体中，键长Si-Si>Si-C>B-N>C-C，所以熔点最低的为单晶硅。 故选B。 5．[2024年湖北高考真题]劳动人民的发明创造是中华优秀传统文化的组成部分。下列化学原理描述错误的是( ) 发明 关键操作 化学原理 A 制墨 松木在窑内焖烧 发生不完全燃烧 B 造纸 草木灰水浸泡树皮 促进纤维素水解 C 陶瓷 黏土高温烧结 形成新的化学键 D 火药 硫磺、硝石和木炭混合，点燃 发生氧化还原反应 【答案】B 【解析】 A.制墨过程主要是为了获得炭黑，松木在窑内焖烧会发生不完全燃烧，从而产生炭黑，可以制墨，故A正确；B.黏土高温烧结发生化学变化，故形成新的化学键故B正确；C.树皮中木质素是纤维素的粘合剂，需要除去，草木灰水浸泡树皮主要是为了除去木质素，获得纤维素故C错误；D.硫黄、硝石和木炭混合点燃会发生爆炸，发生剧烈的氧化还原反应，故D正确；故选：C。 6．[2024年浙江高考真题]中的原子均通过杂化轨道成键，与溶液反应元素均转化成。下列说法不正确的是( ) A.分子结构可能是 B.与水反应可生成一种强酸 C.与溶液反应会产生 D.沸点低于相同结构的 【答案】A 【解析】 A.该结构中，如图所示的两个Cl，Cl最外层有7个电子，形成了两个共价键，因此其中1个应为配位键，而Si不具备空轨道来接受孤电子对，因此结构是错误的，故A错误；B.与水反应可生成HCl，HCl是一种强酸，故B正确；C.与溶液反应元素均转化成，Si的化合价升高，根据得失电子守恒可知，H元素的化合价降低，会有H2生成，故C正确；D.的相对分子质量大于，因此的范德华力更大，沸点更高，故D正确；故选A。 7．[2024年全国高考真题]文物见证历史，化学创造文明。东北三省出土的下列文物据其主要成分不能与其他三项归为一类的是( ) A.金代六曲葵花婆金银盏 B.北燕鸭形玻璃注 C.汉代白玉耳杯 D.新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐 【答案】A 【解析】 金代六曲葵花鎏金银盏的主要成分为银，银属于金属，北燕鸭形玻璃注、汉代白玉耳杯及新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐的主要成分都是硅酸盐，故A符合题意。 8.（2023·湖北）工业制备高纯硅的主要过程如下： 下列说法错误的是 A. 制备粗硅的反应方程式为 B. 含键的数目约为 C. 原料气和应充分去除水和氧气 D. 生成的反应为熵减过程 【答案】B  【解析】 A.  和  在高温下发生反应生成  和  ，制备粗硅的反应方程式为  ，说法正确； B. 在晶体硅中，每个与其周围的个形成共价键并形成立体空间网状结构，因此，平均每个形成个共价键， 含键的数目约为  ，说法错误； C.易与水形成盐酸，在一定的条件下氧气可以将氧化；  在高温下遇到氧气能发生反应生成水，且其易燃易爆，其与  在高温下反应生成硅和，因此，原料气和  应充分去除水和氧气，说法正确； D.  ，该反应是气体分子数减少的反应，因此，生成  的反应为熵减过程，说法正确。 9.（2023·广东） “高山流水觅知音”。下列中国古乐器中，主要由硅酸盐材料制成的是 (    ) A.九霄环佩木古琴 B.裴李岗文化骨笛 C.商朝后期陶埙 D.曾侯乙青铜编钟 【答案】C  【解析】 木材的主要成分是纤维素，纤维素属于多糖，故A错误； B.骨头中无机质主要由碳酸钙和磷酸钙构成，所以裴李岗文化骨笛不是由硅酸盐材料制成的，故B错误； C.陶瓷属于传统硅酸盐产品，商朝后期陶埙属于陶瓷，是由硅酸盐材料制成的，故C正确； D.青铜是和或的合金，则曾侯乙青铜编钟不是由硅酸盐材料制成的，故D错误； 故选：。 10.（2023·广东）建设美丽乡村，守护中华家园，衣食住行皆化学。下列说法正确的是(    ) A. 千家万户通光纤，光纤的主要材质为 B. 乡村公路铺沥青，沥青属于天然无机材料 C. 美容扮靓迎佳节，化妆品中的甘油难溶于水 D. 均衡膳食助健康，主食中的淀粉可水解为葡萄糖 【答案】D  【解析】 用于制备半导体，而是光导纤维的主要材质，故A错误； B.沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，不属于无机材料，故B错误； C.甘油分子含有多个羟基，能与水形成氢键，易溶于水，用于化妆品可以起到保湿作用，故C错误； D.摄入人体的淀粉在酶的催化作用下发生逐步水解，最终水解为葡萄糖，故D正确； 故答案为：。 11.（2022·浙江）下列说法不正确的是(    ) A. 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维 B. 高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明 C. 氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料 D. 用石灰右石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏 【答案】A  【解析】 A.硅为半导体材料，但不能用于制造光导纤维，光导纤维的材料是二氧化硅，故A错误； B.钠的焰色试验为黄色，穿透力强，可用于制造高压钠灯，可用于道路照明，故B正确； C.高熔点的物质能作为耐高温材料，氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料，故C正确； D.用石灰右石膏法对燃煤烟气进行脱硫，是指烟气的二氧化硫与浆液中的碳酸钙，以及氧气发生化学反应，最后可得到石膏，故D正确。   11.（2022·湖南）铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下： 下列说法错误的是（ ） A. 不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B. 采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C. 合成槽中产物主要有和 D. 滤液可回收进入吸收塔循环利用 【答案】C  【解析】 铝电解厂烟气含有，陶瓷中含有，会与反应，所以不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故A正确； B.溶液喷淋法可增大反应物的接触面积，加快反应速率，可提高吸收塔内烟气吸收效率，故B正确； C.合成槽中含有生成、加入的、过量，不会同时生成，因为、都会与反应，故C错误； D.滤液中含有过量，可回收进入吸收塔循环利用，故D正确； 故选：。 12.（2022·广东）广东一直是我国对外交流的重要窗口，馆藏文物是其历史见证。下列文物主要由硅酸盐制成的是(    ) 文物 选项 A.南宋鎏金饰品 B.蒜头纹银盒 C.广彩瓷咖啡杯 D.铜镀金钟座 【答案】C  【解析】 南宋鎏金饰品的主要原料是金属，不属于硅酸盐材料，故A错误； B.蒜头纹银盒的材料为银，不属于硅酸盐材料，故B错误； C.广彩瓷咖啡杯的材料为陶瓷，属于硅酸盐材料，故C正确； D.铜镀金钟座的主要材料为金属，不属于硅酸盐材料，故D错误； 故选：。 13.（2021·浙江）铝硅酸盐型分子筛中有许多笼状空穴和通道如图，其骨架的基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体，化学组成可表示为代表金属离子。下列推测不正确的是（ ） A. 常采用水玻璃、偏铝酸钠在强酸溶液中反应后结晶制得分子筛 B. 若，则为二价阳离子 C. 调节硅铝比的值，可以改变分子筛骨架的热稳定性 D. 分子筛中的笼状空穴和通道，可用于筛分分子 【答案】A  【解析】 A.偏铝酸钠在强酸性溶液中不能稳定存在，容易形成，不可以利用偏铝酸钠在强酸性溶液中制备分子筛，故A错误； B.设的化合价为，结合正负化合价代数和为可知：，解得：，故B正确； C.调节硅铝比可以改变分子筛的空间结构，从而改变分子筛的稳定性，故C正确； D.调节硅铝比可以调节分子筛的孔径，根据分子筛孔径的大小可以筛分不同大小的分子，故D正确； 14.（2021·重庆）“垃圾分类记心上，魅力山城新时尚”，下列可回收物中，主要成分为无机非金属材料的是(    ) A. 普通玻璃 B. 不锈钢锅 C. 矿泉水瓶 D. 棉麻织物 【答案】A  【解析】 玻璃主要成分是硅酸盐材料，属于三大无机非金属材料之一，故A正确； B.不锈钢锅属于合金材料，不是无机非金属材料，故B错误； C.矿泉水瓶属于有机合成材料，不是无机非金属材料，故C错误； D.棉麻织物属于有机高分子材料，不是无机非金属材料，故D错误； 故选：。 15.（2021·福建）建盏是久负盛名的陶瓷茶器，承载着福建历史悠久的茶文化。关于建盏，下列说法错误的是(    ) A. 高速烧结过程包含复杂的化学变化 B. 具有耐酸碱腐蚀、不易变形的优点 C. 制作所用的黏土原料是人工合成的 D. 属硅酸盐产品，含有多种金属元素 【答案】C  【解析】 A. 高温烧结过程是复杂物理、化学变化的综合过程，故A正确； B.陶瓷主要成分是硅酸盐，具有耐酸碱腐蚀、不易变形的优点，故B正确； C.黏土是含沙粒很少、有黏性的土壤，一般的黏土都由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成，不是人工合成的，故C错误； D.陶瓷属硅酸盐产品，含有多种金属元素，故D正确； 故选：。 16．[2024年甘肃高考真题]是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。 （1）由制备： 已知 时，由制备硅________（填“吸”或“放”）热________。升高温度有利于制备硅的原因是________。 （2）在催化剂作用下由粗硅制备：。，密闭容器中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与和气体反应，转化率随时间的变化如下图所示： ①，经方式________处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率________。 ②当反应达平衡时，的浓度为________，平衡常数K的计算式为________。 ③增大容器体积，反应平衡向________移动。 【答案】 （1）吸；587.02；该反应为吸热反应，升高温度，反应正向移动，有利于制备硅 （2）甲；；0.1952；；逆反应方向 【解析】 （1）由题给热化学方程式：①，；②，；则根据盖斯定律可知，①+②，可得热化学方程式，，则制备56gSi，即2molSi，需要吸收热量为；该反应为吸热反应，升高温度，反应正向移动，有利于制备硅。 （2）①由转化率图像可知，0-50min，经方式甲处理后反应速率最快；经方式丙处理后，50min时的转化率为4.2%，反应的的物质的量为0.1mol×4.2%=0.0042mol，根据化学化学计量数可得反应生成的的物质的量为，平均反应速率；②反应达到平衡时，的转化率为14.6%，列出三段式为： 当反应达平衡时，的浓度为，平衡常数的计算式为；③增大容器体积，压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，即反应平衡向逆反应方向移动。 第四板块 专题演练 模拟提升 1．[2025届·长沙市第一中学·模拟考试]下列文物的主要成分不同于其他三种的是( ) A.双面神人青铜面具 B.元代青花带盖瓷梅瓶 C.元代“阳平治都功印”铭玉印 D.屈蹲羽人活环玉佩饰 【答案】：A 【解析】：A.双面神人青铜面具的主要成份是铜锡合金，属于金属材料； B.元代青花带盖瓷梅瓶的主要成份是瓷器，属于硅酸盐； C.元代“阳平治都功印”铭玉印的主要成份属于硅酸盐； D.屈蹲羽人活环玉佩饰的主要成份属于硅酸盐； 根据分析可知，B、C、D的主要成份属于硅酸盐，A属于金属材料；故选A。 2．[2025届·广西·模拟考试联考]2024年7月3日，神舟十八号宇航员成功完成舱外巡检任务。下列说法正确的是( ) A.制做太空机械臂的铝合金、钓合金硬度比其成分金属都高 B.实验舱采用的砷化镓太阳能电池，能将化学能转化为电能 C.空间站用于数据处理的芯片的主要成分为二氧化硅 D.制做整流罩工作平台的碳纤维属于有机高分子材料 【答案】：A 【解析】：A项合金强度一般高于成分金属，A正确；B项太阳能电池将太阳能直接转化为电能，B错误；C项芯片主要成分应为硅单质，C错误；D项碳纤维主要成分是碳的单质，不是有机物，D错误。 3．[2024届·湖北·模拟考试联考]西汉时期的青铜雁鱼缸灯造型古朴优雅、精致独特，不仅可以挡风和调节灯光强度，更有着无烟除尘的环保奇效，将中国古代灯具柔美典雅、巧夺天工的神韵展现得淋漓尽致。下列说法正确的是( ) A.汉代灯具多以油脂为燃料，油脂属于烃 B.灯油燃烧产生的黑烟主要成分是炭黑 C.青铜器深埋于地下生锈是生成了氧化铜 D.青铜是我国使用最早的合金，熔点比纯铜高 【答案】：B 【解析】：A.油脂属于酯类，不属于烃，故A错误； B.灯油燃烧产生的黑烟主要成分是油脂不完全燃烧生成的炭黑，故B正确； C.青铜器深埋于地下生锈是生成了俗称铜绿的碱式碳酸铜，故C错误； D.一般情况下合金的熔点比各组分的熔点都低，则青铜的熔点低于纯铜，故D错误； 故选B。 4．[2024届·江苏盐城·模拟考试联考]中华古诗词精深唯美，下列有关说法不正确的是( ) A.“百宝都从海舶来，玻璃大镜比门排”：制玻璃的原料之一可用作制光导纤维 B.“纷纷灿烂如星陨，赫赫喧豗似火攻”：烟花利用的“焰色反应”属于化学变化 C.“独忆飞絮鹅毛下，非复青丝马尾垂”：鉴别丝和飞絮可用灼烧的方法 D.“粉身碎骨全不怕，要留清白在人间”：有化学能和热能的相互转化 【答案】：B 【解析】：A.既是制造玻璃的原料，也是光导纤维的主要成分，A正确； B.“焰色反应”与原子核外电子跃迁释放能量有关，属于物理变化，B错误； C.飞絮的主要成分是纤维，“丝”的主要成分是蛋白质，蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味，而纤维没有，C正确； D.高温煅烧碳酸钙，有化学反应提供热能，再利用热能使碳酸钙分解，热能转化为化学能，D正确； 故选B。 5．[2023年江苏高考真题]我国提出2060年实现碳中和的目标，体现了大国担当。碳中和中的碳是指( ) A.碳原子 B.二氧化碳 C.碳元素 D.含碳物质 【答案】：B 【解析】：碳中和中的碳是指二氧化碳，减少二氧化碳的排放和充分利用二氧化碳转化为其他物质是碳中和的核心，故选B。 6．[2024届·江苏常州·模拟考试联考]第19届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。下列说法不正确的是( ) A.会场“莲花碗”（如图）采取自然采光方式有利于实现“碳中和” B.火炬“薪火”使用的1070铝合金具有硬度高、耐高温的特点 C.吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅 D.特许商品“亚运莲花尊”的艺术载体青瓷属于无机非金属材料 【答案】：C 【解析】：A.会场采取自然采光方式能节约能源，有利于实现“碳中和”，A正确； B.铝合金具有硬度高、耐高温的特点，B正确； C.芯片的主要成分为硅，C错误； D.青瓷属于陶瓷，属于无机非金属材料，D正确； 故答案选C。 7．[2024春·高一·新疆伊犁哈萨克自治州·月考校考]化学为生活创造美。下列说法正确的是( ) A.使用天然气煮饭取暖，利用了天然气燃烧释放的热量 B.节日里的烟花表演利用了焰色反应，焰色反应属于化学变化 C.游泳池里定期添加硫酸铜，主要目的是使池水更美丽梦幻 D.用氢氟酸在玻璃上雕刻花纹，利用了氢氟酸的强酸性 【答案】：A 【解析】：A.天然气燃烧释放出大量的热，A项正确； B.焰色反应属于物理变化，不是化学变化，B项错误； C.游泳池里加入硫酸铜的主要目的是杀菌消毒，抑制藻类生长，C项错误； D.氢氟酸是弱酸，D项错误； 故选A。 8．[2024届·湖南衡阳·模拟考试校考]近年来我国航天航空事业飞速发展，下列有关叙述正确的是( ) A.神舟十四号载人飞船发射过程中火箭点火产生动力的原理源于氧化还原反应 B.返回舱降落过程中使用了芳纶纤维制作的降落伞绳，降落伞绳是高强度的合金钢 C.太阳电池翼所使用的“碳纤维”（由聚丙烯腈经碳化而成）与金刚石互为同位素 D.“天问一号”实验舱所使用的铝合金熔点高于其各组分金属 【答案】：A 【解析】：A.火箭点火产生动力的原理是燃料的燃烧，燃料的燃烧属于氧化还原反应，A正确；B.降落伞绳是芳纶纤维，其属于有机高分子材料，B错误；C.碳纤维是碳单质，金刚石也是碳单质，二者互为同素异形体，C错误；D.合金的熔点低于其各组分金属，D错误；故选A。 9．[2025届·江苏南通·模拟考试联考]中国“天宫”空间站运用的“黑科技”很多，下列对所涉及物质的性质描述错误的是( ) A.被誉为“百变金刚”的太空机械臂主要成分为铝合金 B.“问天”实验舱采用了砷化镓太阳电池片，砷化镓具有良好的导电性 C.核心舱配置的离子推进器以氙和氩气作为推进剂，氙和氩属于稀有气体 D.太阳电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网，二者均为无机非金属材料 【答案】：B 【解析】：A.太空机械臂主要成分为性能优良的铝合金，其强度大于纯铝，故A正确；B.砷化镓是性能优良的半导体，不具有良好的导电性，故B错误；C.氙和氩都是位于元素周期表0族的稀有气体，故C正确；D.碳纤维框架和玻璃纤维网都是性能优良的无机非金属材料，故D正确；故选B。 10．[2025届·江苏南通·模拟考试联考]“增蓝天，保碧水，护净土”，江苏省正加快推进生态环境治理现代化建设。下列叙述正确的是( ) A.推广使用煤气化和液化技术，获得清洁燃料和化工原料 B.在一定条件下，选择合适的催化剂将氧化为甲酸 C.铵态氮肥使用时要深施覆土，是因为铵态氮肥易氧化变质 D.纳米铁粉可以通过吸附作用高效地除去被污染水体中的等重金属离子 【答案】：A 【解析】：A.煤的气化是煤在氧气不足的条件下进行部分氧化形成等气体的过程，煤的液化是将煤与在催化剂作用下转化为液体燃料，为清洁燃料，故A选项正确； B.二氧化碳中碳的化合价为+4价，甲酸HCOOH中碳的化合价为+2价，故应选择合适的催化剂将二氧化碳还原为甲酸，B选项错误； C.铵态氮肥使用时深施覆土的原因是铵态氮肥受热易分解，故C选项错误； D.纳米铁粉通过还原铜离子、银离子等重金属离子来净化污染水体，不是吸附作用，故D错误； 故答案为：A。 11．[2025届·河北·模拟考试]2024年央视“3•15晚会”曝光了一些不法商家危害消费者权益的违法侵权行为，下列与化学有关的STSE热点问题的说法正确的是( ) A.“神乎其神的听花酒”添加的“高科技物质”凉味剂，实际是常见薄荷中的提取物薄荷脑，结构简式为，属于芳香族化合物 B.“不防火的防火玻璃”，就是普通的钢化玻璃贴个“防火玻璃”的标签，防火玻璃是在钢化玻璃中间灌注含有水玻璃的膨胀阻燃黏结剂，其中水玻璃为纯净物 C.“灭不了火的灭火器”，干粉灭火剂的成分为磷酸二氢铵、硫酸铵等，不法商家刻意降低磷酸二氢铵含量，降低生产成本非法牟利，其中属于酸式盐 D.“令人不安的宝马转动轴”，转动轴异响原因经技术核查发现，宝马部分车型选择钢质转动轴替代碳纤维材质转动轴，其中碳纤维材质属于有机高分子材料 【答案】：C 【解析】：中不含苯环，不属于芳香族化合物，属于醇类，A错误；水玻璃为溶液， 属于混合物，B错误；属于三元酸，故属于酸式盐，C正确；碳纤维属于无机非金属材料，不属于有机高分子材料，D错误。 12．[2024届·河南·模拟考试联考]绿色甲醇（）是2023杭州亚运会主火炬燃料，已知绿色甲醇生态示意图如下： 下列叙述正确的是( ) A.太阳能、风能、核能均为可再生能源 B.从工业烟气中捕集一定发生氧化还原反应 C.转化为过程中碳原子杂化类型由转化为 D.将煤气化，有利于提供更多的能量，而且有效地减少的产生 【答案】：C 【解析】：核能不属于可再生能源，A项错误；捕集的过程中，涉及的分离与提纯，碳的化合价一般不变，B项错误；转化为碳原子杂化类型由转化为，C项正确；将煤气化，使燃料燃烧更充分，可以节约资源，但不能减少的产生，D项错误。 13．[2024届·河南·模拟考试联考]化学科学与我国取得的科技成果息息相关。下列说法正确的是( ) A.飞船核心舱太阳能电池采用砷化镓(GaAs)材料，GaAs属于金属材料 B.科学家研制的高效钙钛矿太阳能电池与硅太阳能电池的能量转换形式相同 C.甘油和高级脂肪酸合成油脂是有机小分子向有机高分子的转变 D.飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料，属于分子晶体 【答案】：B 【解析】：A.GaAs属于半导体材料，A错误； B.高效钙钛矿太阳能电池与硅太阳能电池均是将太阳能转化为电能，能量转换形式相同，B正确； C.油脂不是高分子化合物，C错误； D.氮化硅耐高温，属于共价晶体，D错误； 故选B。 14．[2025届·湖北·模拟考试]材料的发展体现了“中国技术”和“中国力量”。下列说法正确的是( ) A.生产集成电路底板的酚醛树脂属于聚酯类化合物 B.钢的熔点比铁高，硬度比铁大，而铁的用途更广泛 C.量子通信材料螺旋碳纳米管TEM属于胶体分散系，该材料具有较强的吸附能力 D.在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能，因而，稀土元素又被称为“冶金工业的维生素” 【答案】：D 【解析】：A.酚醛树脂是由酚类和甲醛缩聚成的，不含酯基，不属于聚酯，A错误； B.合金熔点一般低于成分金属而硬度大于成分金属，钢的熔点比铁低，B错误； C.碳纳米管属于碳单质，不是胶体分散系，C错误； D.稀土金属能大大改善合金的性能，使得合金性能更为优良，因而稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”，D正确； 故选：D。 15．[2024秋·高三·江西宜春·开学考试校考]神舟十六号载人飞船展示了中国航天事业的强大实力和技术水平。下列叙述错误的是( ) A.空间站的砷化镓太阳能电池是将化学能转化为电能 B.飞船使用的隔热层属于新型无机非金属材料 C.空间站存储器所用的材料石墨烯与互为同素异形体 D.飞船核心器件之一的石英晶体属于共价晶体 【答案】：A 【解析】：A.砷化镓太阳能电池能将太阳能转化成电能，故A错误； B.属于高温结构陶瓷，属于新型无机非金属材料，故B正确； C.石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，是由60个碳原子组成的空心球状分子，石墨烯、是碳元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，故C正确； D.石英晶体即晶体属于共价晶体，故D正确； 故选A。 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